申请日2012.12.19
公开(公告)日2013.03.20
IPC分类号F25B30/06
摘要
一种原生污水源热泵系统，系统包括城市污水干渠、污水沉淀池、机械格栅、污水取水泵、污水源热泵专用换热器、污水源热泵机组、系统供热制冷末端;城市污水干渠中原生污水通过管道流到污水沉淀池、污水沉淀池中设置机械格栅、机械格栅过滤后的原生污水经污水取水泵提取，污水取水泵连接到污水源热泵专用换热器，污水源热泵专用换热器与污水源热泵机组相连，污水源热泵机组连接系统供热制冷末端。本系统可有效防止因换热器阻塞而引起的技术故障。
权利要求书
1.一种原生污水源热泵系统，整个系统包括城市污水干渠(12)、污水 沉淀池(14)、机械格栅(13)、污水取水泵(15)、污水源热泵专 用换热器(16)、污水源热泵机组(17)、系统供热制冷末端(18) ;城市污水干渠(12)中原生污水通过管道流到污水沉淀池(14)、 污水沉淀池(14)中设置机械格栅(13)、机械格栅(13)过滤后的 原生污水经污水取水泵(15)提取，污水取水泵(15)连接到污水源 热泵专用换热器(16)，污水源热泵专用换热器(16)与污水源热泵 机组(17)相连，污水源热泵机组连接到系统供热制冷末端(18); 所述的污水源热泵专用换热器(16)装置包括中介水进水管(1)、中 介水出水管(2)、左侧中介水折流管(3)、右侧中介水折流管(10 )、中介水侧流道(4)、污水专用流道(5)、污水进水管(6)、污 水出水管(7)、左侧污水管箱(8)、右侧污水管箱(11)、外壳( 9)，中介水从中介水进水管(1)进入，依次经过中介水侧流道(4) 、左侧中介水折流管(3)、右侧中介水折流管(10)、中介水出水管 (2);污水从污水进水管(6)进入，依次经过左侧污水管箱(8)、 污水专用流道(5)、右侧污水 管箱(11)、然后从右侧污水管箱(1 1)折流到下一个污水专用流道(5)，最终由污水出水管(7)排出; 中介水与污水的流向始终相反，逆流换热;其特征在于：位于左侧污 水管箱(8)和右侧污水管箱(11)之间的污水专用流道(5)，其截 面中部为梯形、上下端均为圆弧形的组合多边形结构，且下端圆弧对 应直径大于上端圆弧对应直径。
2.如权利要求1所述的原生污水源热泵系统，其特征在于：所述的污水源 热泵专用换热器的污水专用流道(5)其横截面为：上端圆弧形流道对 应直径为50-80mm，下端圆弧形流道对应直径为70-100mm。
说明书
原生污水源热泵系统
技术领域
本发明涉及一种原生污水源热泵系统，尤其涉及一种利用污水源热泵 专用换热器的原生污水源热泵系统。
背景技术
近年来，我国大力提倡节能减排，鼓励节能产品的开发使用。其中城 市发展、城市人口增多使冬季供暖与夏季制冷消耗逐渐成为能源消耗 的重要方面。为此产生了很多节约能源的产品：其中热泵解决了部分 供暖与制冷的要求，但是受到水资源分布和地源热泵的场地限制，不 能够广泛的应用。污水源的利用，可以缓解目前能源紧张的形势，有 着良好的节能效果，节约日益紧缺的淡水资源，为能源利用开辟新的 领域，为综合全面利用水资源提供一条新的思路。而这些冷热源之所 以没有大面积使用与推广主要是因为其水质不能满足目前水循环系统 中所要求的水质标准，污水源中常含有堵塞换热设备的污物，有效去 除污物以保证系统流量充足稳定是污水源能够利用的前提条件。但是 ，化学、生化等水处理工艺由于投资、运行成本很高，不具有可行性 ;污水源含污量大，传统的大型滤网、机械格栅等除污设施需要较大 的投资与占地空间，从而限制了污水源的成规模开发应用;因此对污 水进行物理过滤就成为一种关键的技术手段，占地小投资少的滤面水 力连续再生过滤方法成为污水源利用的理想方法。
目前，基于除污滤面的再生问题，主要专利有、ZL200420031799.2、 ZL200410043654.9与ZL 200720127607.1等，其主要思路为利用过滤 后的污水对除污滤面进行反冲洗，在很大程度上减轻了污物对水泵与 换热设备的堵塞问题，但由于增加了过滤设备，系统工艺流程相对复 杂，故障点和维护点相对增多。
目前，在不增加过滤设备的污水源热泵系统中，采用宽流道换热器是 一种较为合理的技术手段，其结构特征为污水和中介水分别走各自的 流道，污水流道与中介水流道截面均为长方形，污水流道的各表面均 为平面结构，这就造成了位于下部的流道平面在污水流动过程中容易 使污杂物沉积，且易结垢，影响了换热器设计性能，严重的造成系统 无法运行。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，有效地解决污物堵塞和现有技术为实 现防堵塞而导致的工艺流程复杂与占地庞大等问题，提出一种可通过 污水中任意大小的污物，整个换热系统前端不需设置过滤防阻装置的 污水源热泵专用换热器，同时设计了本发明原生污水源热泵系统。
系统中污水源热泵专用换热器的技术方案是：整个装置包括中介水进 水管、中介水出水管、中介水折流管、中介水侧流道、污水专用流道 、污水进水管、污水出水管、污水管箱与外壳;中介水从中介水进水 管进入，依次经过中介水侧流道、中介水折流管、中介水出水管;污 水从污水进水管进入，依次经过左侧污水管箱、污水专用流道、右侧 污水管箱、然后从右侧污水管箱折流到下一个污水专用流道，最终由 污水出水管排出;中介水与污水的流向始终相反，逆流换热。位于左 侧污水管箱和右侧污水管箱之间的污水专用流道，其截面中部为梯形 、上下端均为圆弧形的组合多边形结构，且下端圆弧对应直径大于上 端圆弧对应直径。
采用污水专用流道来防止污物堵塞换热设备，污水专用流道外的中介 水与污水成逆流换热，该换热装置换热效率高、抗堵塞、抗污垢、抗 腐蚀与容易清洗。污水源利用中前端不需设置过滤防阻装置，简化整 个系统的工艺流程，减少故障点，彻底解决了污物堵塞与防堵塞导致 的工艺复杂和占地庞大等问题，大幅提高系统性能，可将污水作为低 位冷热源，利用热泵技术供冷供热，或冷却工业设备。
本发明的具体技术方案为：系统包括城市污水干渠、污水沉淀池、机 械格栅、污水取水泵、污水源热泵专用换热器、污水源热泵机组、系 统供热制冷末端;城市污水干渠中原生污水通过管道流到污水沉淀池 、污水沉淀池中设置机械格栅、机械格栅过滤后的原生污水经污水取 水泵提取，污水取水泵连接到污水源热泵专用换热器，污水源热泵专 用换热器与污水源热泵机组相连，污水源热泵机组连接系统供热制冷 末端。
污水源热泵专用换热器中的污水与污水源热泵机组中的中介水换热， 换热后的污水返回污水沉淀池，将机械格栅过滤掉的杂质反冲洗带走 到城市污水干渠。
本发明的有益效果是，本系统采用污水源热泵专用换热器，其污水专 用流道为上窄下宽的结构，污水在流动过程中密度大于水，污杂物在 较宽的下端更容易 顺畅流动，污水的通过性更强，不容易形成污杂物沉积，也不易刮杂 物，不容易结垢。本系统可有效防止因换热器阻塞而引起的技术故障 。
